假设用于通信的电文仅由8个字母组成,字母在电文中出现的频率分别为0.07,0.19,0.02,0.06,0.32,0.03,0.21,0.10。\n\n① 试为这8个字母设计赫夫曼编码。\n\n② 试设计另一
时间: 2023-05-31 18:18:18 浏览: 2085
### 回答1:
这道题目包括了一个由8个字母组成的电文,每个字母在电文中出现的频率分别为0.07、0.19、0.02、0.06、0.32、0.03、0.21、0.10。
第一问要求设计一个由8个字母组成的密码,用于加密这个电文。
第二问要求设计一个不同的密码。
### 回答2:
① 首先将这8个字母按照频率从小到大排序,将频率低的两个字母进行合并,形成一个新的节点,频率为这两个字母的频率之和。以此类推,不断地合并节点,直到最终只剩下一个根节点为止。在这个合并的过程中,对于左子树分配0,右子树分配1,得到的编码就是赫夫曼编码,具有最短的编码长度,能够有效地节省通信的带宽和空间。
对于这8个字母的频率,按照赫夫曼编码的方法可以得到如下编码:
字母 | 频率 | 编码
-|-|-
D | 0.02 | 11111
G | 0.03 | 11110
A | 0.06 | 1110
E | 0.07 | 110
H | 0.1 | 101
C | 0.19 | 100
B | 0.21 | 01
F | 0.32 | 00
② 为了设计另一组编码,需要采用不同于赫夫曼编码的方法。我们可以采用等长编码的方式,将所有字母的编码长度都设置为相同的长度。假设选用3位二进制数字,将8个字母按照如下顺序分配编码:
字母 | 编码
-|-
A | 000
B | 010
C | 011
D | 001
E | 110
F | 100
G | 101
H | 111
这种编码方式虽然没有赫夫曼编码节省空间,但是对于字符的解码比较方便,只需要将编码按照3位3位进行分割,即可还原出原来的字符。不管采用哪种编码方式,都需要保证编码的唯一性、前缀性和无歧义性,以确保编码的正确性。
### 回答3:
1. 首先,为这8个字母设计赫夫曼编码,需要先将它们按照出现频率从小到大排序,结果如下:
字母 出现频率
C 0.02
F 0.03
A 0.06
D 0.07
H 0.10
G 0.19
B 0.21
E 0.32
2. 接着,从出现频率最小的两个字母 C 和 F 开始,求出它们的编码并将它们作为一个整体,此时它们的出现频率为 0.02+0.03=0.05。然后再从剩下的字母中选择出现频率最小的两个,即 A 和 D,求出它们的编码并将它们作为一个整体,此时它们的出现频率为 0.06+0.07=0.13。如此往复,直到所有字母都被合并为一个整体。
具体过程如下:
字母 出现频率 编码
C 0.02 11111111 (假设)
F 0.03 11111110 (假设)
AF 0.05 1111110
D 0.07 111110
H 0.10 11110
G 0.19 1110
B 0.21 110
E 0.32 10
最终,这8个字母的赫夫曼编码为:
字母 编码
E 10
B 110
G 1110
H 11110
D 111110
AF 1111110
F 11111110
C 11111111
2. 对于另一种赫夫曼编码的设计,可以按照出现频率从大到小排序,然后从出现频率最大的两个字母开始,依次向下合并,直到所有字母都被合并为一个整体。具体过程及结果略。这种编码方法与上述方法不同,但同样可以得到有效的编码方案。
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